异步电机软起动器设计与仿真
The Design and Simulation of Soft Starter for Asynchronous Motor
异步电机是电网中最主要的负荷,其起动过程中经常会产生较大的起动电流,对电网造成冲击,影响电网的安全运行.而软起动器是一种新颖的电机控制设备.与传统的电机起动方式相比,采用软起动器的电机软起动方式可以实现起动电压的连续无级调节,限制起动电流,从而有效地改善电机的起动性能.软起动器的应用非常广泛,市场前景十分广阔.目前,国外品牌占据了我国软起动器市场的大部分市场份额,而国内自主品牌的技术实力则相对较弱.国外品牌的产品,知名度高、种类齐全、技术先进、服务完善,但是往往价格高昂,不适合大规模推广使用.针对这一现状,本文以STM32为控制核心,研究一种经济实惠、质量可靠、性能良好的异步电机软起动器产品.本文的主要工作具体体现在以下几个方面:(1)简要介绍了软起动器的概念,综述了软起动器的国内外研究现状,研究了异步电机的起动特性,阐述了异步电机常见起动方式/制动方式的原理,并对各种起动方式进行了比较,详细说明了软起动器的调压原理以及软起动的优势.(2)进行了软起动器的详细硬件设计,包括核心微控制器(MCU)的选择、MCU最小系统的设计、主电路的设计及关键器件晶闸管的选型与保护,提出了一种具有同步信号检测、缺相保护、过欠压保护功能的电压检测电路,设计了电流检测回路、辅助电源系统、晶闸管驱动电路和显示电路等.(3)进行了软起动器的部分软件设计,包括主程序、同步信号中断服务子程序、增量式PI设计、限流起动程序、电压斜坡起动程序、触发脉冲延时子程序等,详细说明了各程序的工作原理和流程图,以及程序设计过程中需要注意的地方.(4)用MATLAB软件对软起动器交流调压系统进行了仿真.仿真结果表明,软起动器可以明显地改善异步电机的起动性能,减小给电网带来的冲击,实现平稳可靠起动.本文最后总结了全文工作的不足之处并进行了展望.
- 作者：
- 贝学威
- 学位授予单位：
- 中国舰船研究院
- 专业名称：
- 计算机应用技术
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2013年
- 导师姓名：
- 杨允基；代诗刚
- 中图分类号：
- TM343
- 关键词：
- 软起动器；异步电机；晶闸管
- soft starter；asynchronous motor；thyristor